Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Fotosyntéza světelná fáze. VY_32_INOVACE_Ch0214.

Podobné dokumenty
Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

Fyziologie rostlin. 9. Fotosyntéza část 1. Primární fáze fotosyntézy. Alena Dostálová, Ph.D. Pedagogická fakulta ZČU, letní semestr 2013/2014

Škola: Gymnázium, Brno, Slovanské náměstí 7 III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Název projektu: Inovace výuky na GSN

FYZIOLOGIE ROSTLIN VÝŽIVA ROSTLIN 1) AUTOTROFNÍ VÝŽIVA ROSTLIN 2) HETEROTROFNÍ VÝŽIVA ROSTLIN

METABOLISMUS SACHARIDŮ

1- Úvod do fotosyntézy

FOTOSYNTÉZA. Mgr. Alena Výborná Gymnázium, SOŠ a VOŠ Ledeč nad Sázavou VY_32_INOVACE_01_1_07_BI1

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti. Fotosyntéza

Předmět: KBB/BB1P; KBB/BUBIO

FOTOSYNTÉZA. CO 2 a vody. - soubor chemických reakcí. - probíhá v rostlinách a sinicích. - zachycení a využití světelné energie

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Výpočty v elektrických obvodech VY_32_INOVACE_F0208.

Fotosyntéza Světelné reakce. Ondřej Prášil Mikrobiologický ústav AVČR Laboratoř fotosyntézy v Třeboni

Fotosyntéza (2/34) = fotosyntetická asimilace

Biosyntéza sacharidů 1

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Transformátory transformace proudu VY_32_INOVACE_F0220.

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Ohmův zákon I VY_32_INOVACE_F0204. Fyzika

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Změny skupenství látek - tání, tuhnutí VY_32_INOVACE_F0114.

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Výkon střídavého proudu I VY_32_INOVACE_F0217.

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Ohmův zákon II VY_32_INOVACE_F0205. Fyzika

ení k tvorbě energeticky bohatých organických sloučenin

FOTOSYNTÉZA. soubor chemických reakcí,, probíhaj v rostlinách a sinicích. z CO2 a vody jediný zdroj kyslíku ku pro život na Zemi

Každá molekula kyslíku kterou právě dýcháme vznikla někdy v nějaké rostlině. Každý atom uhlíku našeho těla byl kdysi včleněn fotosyntézou do nějaké

FOTOBIOLOGICKÉ POCHODY

Buňka. Autor: Mgr. Jitka Mašková Datum: Gymnázium, Třeboň, Na Sadech 308

Název: Fotosyntéza, buněčné dýchání

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Zvukové jevy II VY_32_INOVACE_F0120. Fyzika

Dýchací řetězec. Viz též přednášky prof. Kodíčka (snímky a blány v levém sloupci)

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Kondenzátor, kapacita VY_32_INOVACE_F0213. Fyzika

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Citrátový cyklus. VY_32_INOVACE_Ch0218.

Energie fotonů je předávána molekulám chlorofylu A, který se zachyceným fotonem excituje (uvolní se energeticky bohatý elektron).

FOTOSYNTÉZA. Princip, jednotlivé fáze

12-Fotosyntéza FRVŠ 1647/2012

FOTOSYNTÉZA Správná odpověď:

Vyjádření fotosyntézy základními rovnicemi

Charakteristika složky 3) cytochrom-c NADH-Q-reduktasa cytochrom-c- oxidasa ubichinon cytochromreduktasa

14. Fyziologie rostlin - fotosyntéza, respirace

FOTOSYNTÉZA I. Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74. Katedra experimentální biologie rostlin, Z. Lhotáková

Buňka. Buňka (cellula) základní stavební a funkční jednotka organismů, schopná samostatné existence. Cytologie nauka o buňkách

B4, 2007/2008, I. Literák

35.Fotosyntéza. AZ Smart Marie Poštová

Dýchací řetězec (Respirace)

Praktické cvičení č. 11 a 12 - doplněno

Název: Fotosyntéza. Autor: Mgr. Jiří Vozka, Ph.D. Název školy: Gymnázium Jana Nerudy, škola hl. města Prahy

FOTOSYNTÉZA ZÁKLAD ŽIVOTA NA ZEMI

Digitální učební materiál

Autor: Katka Téma: fyziologie (fotosyntéza) Ročník: 1.

BUNĚČ ORGANISMŮ KLÍČOVÁ SLOVA:

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost.

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř. 17. listopadu 49

žák zvládne základní informace o glukóze, sacharóze a škrobu, pochopí základní schéma fotosyntézy Spec. vzdělávací potřeby Stupeň a typ vzdělávání

Energetický metabolizmus buňky

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Metabolismus lipidů - odbourávání. VY_32_INOVACE_Ch0212

prokaryotní Znaky prokaryoty

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují

Buněčné dýchání Ch_056_Přírodní látky_buněčné dýchání Autor: Ing. Mariana Mrázková

Digitální učební materiál

Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Fotosyntéza a Calvinův cyklus. Eva Benešová

Číslo a název projektu Číslo a název šablony

Martina Bábíčková, Ph.D

BUŇKA ZÁKLADNÍ JEDNOTKA ORGANISMŮ

FLUORESCENČNÍ MIKROSKOP

Eva Benešová. Dýchací řetězec

Fotosyntéza ve dne Ch_054_Přírodní látky_fotosyntéza ve dne Autor: Ing. Mariana Mrázková

VY_52_Inovace_242 Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Chemie Ročník: 8, 9 Projekt EU peníze školám Operačního programu Vzdělávání

Tematická oblast: Obecná chemie (VY_32_INOVACE_03_3)

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Analytická geometrie. Hyperbola VY_32_INOVACE_M0119.

Biologie 30 Metabolismus, fotosyntéza, dýchání, glykolýza, kvašení

Gymnázium, Milevsko, Masarykova 183 Školní vzdělávací program (ŠVP) pro vyšší stupeň osmiletého studia a čtyřleté studium 4.

Tento materiál byl vytvořen v rámci projektu Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost.

Střední průmyslová škola strojnická Olomouc, tř. 17. listopadu 49. Výukový materiál zpracovaný v rámci projektu Výuka moderně

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Bingo grafický rozbor vět VY_32_INOVACE_CJ0114

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK. Anotace. Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20. Číslo projektu:

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Novodobé dějiny. Versaillský systém VY_32_INOVACE_D0109.

DYNAMICKÁ BIOCHEMIE. Daniel Nechvátal ::

SOUHRNNÝ PŘEHLED nově vytvořených / inovovaných materiálů v sadě

- metabolismus soubor chemických reakcí probíhajících v živých organismech a mezi organismy a jejich životním prostředím

Metabolismus. Source:

BUŇKA A ENERGIE. kajman brýlový Caiman crocodilus Kostarika, Biologie 6, 2015/2016, Ivan Literák

Sacharidy a polysacharidy (struktura a metabolismus)

Průvodka. CZ.1.07/1.5.00/ Zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pořadí DUMu v sadě 07

Co vás dnes čeká: Přednáška Fyziologie rostlin MB130P74. Katedra experimentální biologie rostlin, Z. Lhotáková

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Metabolismus sacharidů. VY_32_INOVACE_Ch0216.

Fyziologie buňky. RNDr. Zdeňka Chocholoušková, Ph.D.

DUM VY_52_INOVACE_12CH33

Fotosyntéza. Dýchání a fotosyntéza, struktura a funkce antén a reakčních center, energetika transportu elektronů a protonů.

PROKARYOTICKÁ BUŇKA - příručka pro učitele

LES Ročník: 6. Vzdělávací oblast.: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Přírodopis

Fluorescence (luminiscence)

dvojí povaha světla Střední škola informatiky, elektrotechniky a řemesel Rožnov pod Radhoštěm Název školy Předmět/modul (ŠVP) Vytvořeno listopad 2012

Šablona č.i, sada č. 2. Buňka, jednobuněční. Ročník 8.

AUTOTROFNÍ A HETEROTROFNÍ VÝŽIVA ROSTLIN, VODNÍ REŽIM ROSTLIN, RŮST A POHYB ROSTLIN

Buňka buňka je základní stavební a funkční jednotka živých organismů

aneb Fluorescence chlorofylu jako indikátor stresu

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Metabolismus příručka pro učitele

Název: POZOROVÁNÍ PLASTIDŮ,VAKUOL, BUNĚČNÉ STĚNY Autor: Paed.Dr.Ludmila Pipková

Transkript:

Vzdělávací materiál vytvořený v projektu OP VK Název školy: Gymnázium, Zábřeh, náměstí Osvobození 20 Číslo projektu: Název projektu: Číslo a název klíčové aktivity: CZ.1.07/1.5.00/34.0211 Zlepšení podmínek pro výuku na gymnáziu III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Anotace Název tematické oblasti: Název učebního materiálu: Číslo učebního materiálu: Vyučovací předmět: Ročník: Autor: Biochemie Fotosyntéza světelná fáze VY_32_INOVACE_Ch0214 Seminář z chemie 4. ročník čtyřletého studia, 8. ročník osmiletého studia Jana Drlíková Datum vytvoření: 1. 4. 2013 Datum ověření ve výuce: 2. 4. 2013 Druh učebního materiálu: Očekávaný výstup: Metodické poznámky: pracovní list Uplatnění dosud získaných znalostí z oblasti obecné, organické chemie, biochemie a biologie na vyvozování nového učiva v probíraném tématu. Pracovní list studenta je doplněn vypracovanou verzí pro učitele. Ve výuce je pracovní list používán jako text, na jehož základě je procvičováno již probrané učivo, jsou vyvozovány nové poznatky a řešeny drobné problémové úlohy ze zadaného tématu.

VY_32_INOVACE_Ch0214 Fotosyntéza pracovní list 1. Úvod......... Fotosyntéza ročně poutá 10 11 t C a je využito více než 10 18 kj energie. Jde o nejvýznamnější biochemický pochod na Zemi. 6 CO 2 + 12 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O + 6 O 2 2. Fotosyntetická barviva Světlo je absorbováno fotosyntetíckými barvivy, která vytvářejí světlosběrný anténní systém, jehož úkolem je zajistit absorpci dostatečného množství energie pro pohon fotosyntézy. Základními barvivy světlosběrných systémů jsou... Většina molekul chlorofylů tedy shromažďuje světlo, menší část molekul chlorofylů je pak součástí reakčních center, v nichž probíhají pochody světelné fáze fotosyntézy. Většina světlosběrných systémů obsahuje vedle chlorofylů i soustavy jiných světlosběrných molekul. světlosběrné barvivo organismus poznámky chlorofyly všechny zelené rostliny a některé fotosyntetické bakterie absorbují červené a modré světlo absorpce záření o vlnové délce 420-450nm fykoerythrobiliny a fykocyanobiliny lineární tetrapyrrolová barviva, absorbují světlo o vlnových délkách od 450 do 600nm 3. Chloroplasty U eukaryot (u řas a vyšších zelených rostlin) probíhá fotosyntéza v......... Nejběžněji mají chloroplasty tvar elipsoidu se silně prostupnou vnější obalovou membránou a velmi málo prostupnou vnitřní membránou. Prostor obklopený vnitřní membránou obsahuje stroma (koncentrovaný roztok enzymů, molekul DNA, RNA a ribozomů, podobný mitochondriální matrix). Ve stromatu je uložena třetí soustava membrán thylakoidy. Jde patrně o jediný mnohonásobně poskládaný membránový váček se soustavou obvykle 10 až 100 terčovitých váčků, označovaných jako grana, která jsou vzájemně propojena tzv. stromálními thylakoidy.

Reakce závisející na světle probíhají v thylakoidální membráně, reakce nezávislé na světle probíhají ve stromatu jako sled enzymově katalyzovaných reakcí. U fotosyntetizujících prokaryot probíhají reakce závislé na světle ve fotosynteticky aktivních vchlípeninách membrány, označovaných jako intracytoplazmatická membrána, nebo v izolovaných váčcích této membrány, nazývaných chromatofory. 1... 2... 3... 4... 5... 4. Pohlcení a předávání světla Světlo je absorbováno pigmenty světlosběrné antény. Předávání fotonů se může dít několika mechanismy: a) Předáváním energie z excitované molekuly na blízkou neexcitovanou molekulu působením molekulových orbitalů zúčastněných částic, podobně jako se děje u spřažených kyvadel. Tento způsob se nazývá rezonanční přenos nebo také přenos excitonu. Takto si předávají absorbovanou energii fotosyntetická barviva ve světlosběrné anténě. b) Fotooxidace je děj, při němž světlem excitovaná molekula, jež v tomto stavu mnohem volněji váže elektron než ve stavu základním, přenese elektron na jinou receptorovou molekulu a tím ji redukuje. Elektronu zbavený pigment je v oxidovaném stavu a do základního stavu se navrátí tak, že zoxiduje jinou molekulu.

c) Fluorescence je jev, kdy... Vyzářený foton má vždy větší vlnovou délku, a tedy menší energii než pohlcená kvanta, která molekulu excitovala. Fluorescencí se ztrácí asi 3-6% rostlinami pohlcené energie. Přenos energie ve světlosběrné anténě 1... anténní, fotosyntetické barvivo (chlorofyly a přídatná fotosyntetická barviva) v základním energetickém stavu 2... reakční centrum (chlorofyl) 3... excitované fotosyntetické barvivo Přenos energie v anténě se děje přenosem excitonu, v reakčním centru fotooxidací. Účinnost přenosu energie v anténě je větší než 90% a k přenosu energie z antény do reakčního centra dojde v době kratší než 100ps. 5. Reakce závislé na světle - reakce využívající energii absorbovaného světla k syntéze NADPH+H + (redukční činidlo) a ATP (zdroj energie) - probíhají v thylakoidální membráně a podobají se přenosům elektronů v mitochondriích při oxidační fosforylaci - fotosyntéza uvolňující O 2 využívá dva fotosystémy zapojené za sebou: FS I je silné redukční činidlo schopné redukovat NADP + ( je umístěn hlavně ve stromálních thylakoidech), FS II vytváří silné oxidační činidlo schopné oxidovat H 2 O (pouze v granech) - většina součástí řetězce, který přenáší elektrony z vody na NADP + je uspořádána ve třech komplexech, prostupujících thylakoidální membránu: FS II, komplex cytochromů(rovnoměrně rozptýlen v thylakoidech obou typů) a FS I - O 2 vzniká pětistupňovou reakcí, katalyzovanou bílkovinným komplexem obsahujícím atom Mn - přenos elekronů cytochomovým komplexem vytváří koncentrační gradient H + mezi dutinou thylakoidu a stromatem, tento gradient pak pohání syntézu ATP - syntéza ATP je katalyzována ATP-synthasou zakotvenou většinou na stromálních thylakoidech - elektrony aktivované ve FS I buď redukují NADP + (necyklická dráha) nebo pomáhají vytvářet gradient H + (cyklická dráha) - cyklická cesta elektronů nezávisí na FS II, nevede tedy ke vzniku O 2

Schéma světelné fáze fotosyntézy 6. Modifikace fotosyntézy Fotosyntetické bakterie podle druhu mohou využívat k získávání redukčního činidla místo H 2 O jiné látky. Např.: H 2 S, S, S 2, H 2 a některé organické látky.

Fotosyntéza pracovní list - vyplněná verze 1. Úvod Rostliny, řasy a sinice poutají světelnou energii a transformují ji na energii chemických vazeb. Fotosyntéza je proces poháněný světlem, ve kterém se váže CO 2 a vznikají sacharidy a O 2. Fotosyntéza ročně poutá 10 11 t C a je využito více než 10 18 kj energie. Jde o nejvýznamnější biochemický pochod na Zemi. 6 CO 2 + 12 H 2 O C 6 H 12 O 6 + 6 H 2 O + 6 O 2 2. Fotosyntetická barviva Světlo je absorbováno fotosyntetíckými barvivy, která vytvářejí světlosběrný anténní systém, jehož úkolem je zajistit absorpci dostatečného množství energie pro pohon fotosyntézy. Základními barvivy světlosběrných systémů jsou chlorofyly. Většina molekul chlorofylů tedy shromažďuje světlo, menší část molekul chlorofylů je pak součástí reakčních center, v nichž probíhají pochody světelné fáze fotosyntézy. Většina světlosběrných systémů obsahuje vedle chlorofylů i soustavy jiných světlosběrných molekul. světlosběrné barvivo organismus poznámky chlorofyly karoteny xanthofyly fykoerythrobiliny a fykocyanobiliny všechny zelené rostliny a některé fotosyntetické bakterie ruduchy a sinice absorbují červené a modré světlo absorpce záření o vlnové délce 420-450nm lineární tetrapyrrolová barviva, absorbují světlo o vlnových délkách od 450 do 600nm 3. Chloroplasty U eukaryot (u řas a vyšších zelených rostlin) probíhá fotosyntéza v chloroplastu. Chloroplasty se vyvinuly z prokaryontních fotosyntetizujících organismů, které byly pohlceny nefotosyntetizující eukaryontní buňkou a začala tak jejich společná existence na principu symbiotického soužití. Nejběžněji mají chloroplasty tvar elipsoidu se silně prostupnou vnější obalovou membránou a velmi málo prostupnou vnitřní membránou. Prostor obklopený vnitřní membránou obsahuje stroma (koncentrovaný roztok enzymů, molekul DNA, RNA a ribozomů, podobný mitochondriální matrix). Ve stromatu je uložena třetí soustava membrán thylakoidy. Jde patrně o jediný mnohonásobně poskládaný membránový váček se soustavou obvykle 10 až 100 terčovitých váčků, označovaných jako grana, která jsou vzájemně propojena tzv. stromálními thylakoidy.

Reakce závisející na světle probíhají v thylakoidální membráně, reakce nezávislé na světle probíhají ve stromatu jako sled enzymově katalyzovaných reakcí. U fotosyntetizujících prokaryot probíhají reakce závislé na světle ve fotosynteticky aktivních vchlípeninách membrány, označovaných jako intracytoplazmatická membrána, nebo v izolovaných váčcích této membrány, nazývaných chromatofory. 1 vnější membrána 2 vnitřní membrána 3.stroma 4 granum 5 stromální thylakoid 4. Pohlcení a předávání světla Světlo je absorbováno pigmenty světlosběrné antény. Předávání fotonů se může dít několika mechanismy: a) Předáváním energie z excitované molekuly na blízkou neexcitovanou molekulu působením molekulových orbitalů zúčastněných částic, podobně jako se děje u spřažených kyvadel. Tento způsob se nazývá rezonanční přenos nebo také přenos excitonu. Takto si předávají absorbovanou energii fotosyntetická barviva ve světlosběrné anténě. b) Fotooxidace je děj, při němž světlem excitovaná molekula, jež v tomto stavu mnohem volněji váže elektron než ve stavu základním, přenese elektron na jinou receptorovou molekulu a tím ji redukuje. Elektronu zbavený pigment je v oxidovaném stavu a do základního stavu se navrátí tak, že zoxiduje jinou molekulu.

c) Fluorescence je jev, kdy excitovaná molekula emituje foton, čímž přejde do základního stavu. Vyzářený foton má vždy větší vlnovou délku, a tedy menší energii než pohlcená kvanta, která molekulu excitovala. Fluorescencí se ztrácí asi 3-6% rostlinami pohlcené energie. Přenos energie ve světlosběrné anténě 1... anténní, fotosyntetické barvivo (chlorofyly a přídatná fotosyntetická barviva) v základním energetickém stavu 2... reakční centrum (chlorofyl) 3... excitované fotosyntetické barvivo Přenos energie v anténě se děje přenosem excitonu, v reakčním centru fotooxidací. Účinnost přenosu energie v anténě je větší než 90% a k přenosu energie z antény do reakčního centra dojde v době kratší než 100ps. 5. Reakce závislé na světle - reakce využívající energii absorbovaného světla k syntéze NADPH+H + (redukční činidlo) a ATP (zdroj energie) - probíhají v thylakoidální membráně a podobají se přenosům elektronů v mitochondriích při oxidační fosforylaci - fotosyntéza uvolňující O 2 využívá dva fotosystémy zapojené za sebou: FS I je silné redukční činidlo schopné redukovat NADP + ( je umístěn hlavně ve stromálních thylakoidech), FS II vytváří silné oxidační činidlo schopné oxidovat H 2 O (pouze v granech) - většina součástí řetězce, který přenáší elektrony z vody na NADP + je uspořádána ve třech komplexech, prostupujících thylakoidální membránu: FS II, komplex cytochromů(rovnoměrně rozptýlen v thylakoidech obou typů) a FS I - O 2 vzniká pětistupňovou reakcí, katalyzovanou bílkovinným komplexem obsahujícím atom Mn - přenos elekronů cytochomovým komplexem vytváří koncentrační gradient H + mezi dutinou thylakoidu a stromatem, tento gradient pak pohání syntézu ATP - syntéza ATP je katalyzována ATP-synthasou zakotvenou většinou na stromálních thylakoidech - elektrony aktivované ve FS I buď redukují NADP + (necyklická dráha) nebo pomáhají vytvářet gradient H + (cyklická dráha) - cyklická cesta elektronů nezávisí na FS II, nevede tedy ke vzniku O 2

Schéma světelné fáze fotosyntézy 6. Modifikace fotosyntézy Fotosyntetické bakterie podle druhu mohou využívat k získávání redukčního činidla místo H 2 O jiné látky. Např.: H 2 S, S, S 2, H 2 a některé organické látky. Zdroje: archiv autorky